1、工程力學課程教學大綱一、簡要說明工程力學是一門面向工科專業開設的專業基礎課程。本大綱主要是為土木建筑類專業編寫的，其它開設工程力學課程的專業也可參照本大綱。本大綱的計劃學時數為90學時。二、課程的性質、地位和任務工程力學是一門理論性、系統性較強的專業基礎課，是后續其它各門力學課程和相關專業課程的基礎，同時在許多工程技術領域中有著廣泛的直接應用。本課程的任務是使學生能夠對物體及簡單的物體系統進行正確的受力分析、畫出受力圖并進行相關計算；掌握受力構件變形及其變形過程中構件內部應力的分析和計算方法，掌握構件的強度、剛度和穩定性分析理論在工程設計、事故分析等方面的應用，為經濟合理地設計構件提供必要的理

2、論基礎和計算方法，并為有關的后續課程打下必要的基礎，而且，通過學習工程力學可以有效培養學生邏輯思維能力，促進學生綜合素質的全面提高。三、教學基本要求和方法1、基本要求（1）靜力學部分 理解靜力學的基本公理和基本概念，能夠對物體及簡單的物體系統進行正確的受力分析、畫出受力圖并進行相關計算。對平面一般力系的平衡問題，能熟練地選取分離體和應用各種形式的平衡方程求解。求解物體系統的平衡問題是靜力學的重點。（2）材料力學部分對材料力學的基本概念和基本分析方法有明確的認識，具有將桿類構件簡化為力學簡圖的初步能力，能分析桿件的內力，并繪出相應的內力圖，能分析桿件的應力、位移，進行強度和剛度計算，并會處理簡單

3、的一次超靜定問題，對應力狀態理論與強度理論有初步的認識，并能進行組合變形下桿件的強度計算，能分析簡單壓桿的臨界載荷，并進行穩定性校核等計算。2、教學方法采用課堂講授（含討論課），并安排適當的課外作業，同時積極引導學生自學。四、授課教材和主要參考書目授課教材：1.重慶建筑大學理論力學（建筑力學第1分冊）北京：高等教育出版社，20062.干光瑜，秦惠民.材料力學（建筑力學第2分冊）.北京：高等教育出版社，2006主要參考書目：1.王 鐸理論力學解題指導及習題集北京：高等教育出版社，20022.茍文選材料力學導教、導學、導考西安：西北工業大學出版社，20023.趙志崗材料力學學習指導與提高北京：北京

4、航空航天大學出版社，20034.范欽珊工程力學北京：高等教育出版社，20005.孫訓方材料力學北京：高等教育出版社，2002五、教學內容及學時分配本課程計劃總學時數為90學時，具體分配如下。第一篇 靜力學 (20學時)緒論 (1學時)1 目的要求 了解國內外力學發展史及概況，并對其發展與展望作簡單介紹，激發學生學習興趣。2 要點(1) 工程力學課程的性質、任務和要求 (2) 力學在科技發展與工程應用中的作用與地位 (3) 國內外力學發展與展望簡介第一章 靜力學基本知識與物體的受力分析 (3學時)1 目的要求 理解靜力學的基本概念和基本公理，并能對物體進行正確的受力分析并畫出受力圖。2 要點第一

5、節 基本概念1力、剛體、力系、平衡2靜力學研究的兩個基本問題第二節 靜力學公理1力的平行四邊形法則2作用與反作用定律3二力平衡公理4加減平衡力系公理5推論(力的可傳性、三力平衡匯交定理)第三節 約束與約束反力1柔索約束2光滑接觸表面約束3光滑圓柱鉸鏈約束4鏈桿約束5固定鉸支座6可動鉸支座7軸承8球鉸鏈第四節 物體的受力分析和受力圖1受力分析2畫受力圖的步驟與方法第二章 匯交力系 (2學時)1 目的要求 掌握平面匯交力系合成的幾何法和解析法。2 要點第一節 匯交力系合成與平衡幾何法1合成的幾何法力多邊形法則2平衡的幾何條件第二節 力在坐標軸上的投影1力在軸上和平面上的投影2力在直角坐標軸上的投影

6、3投影與分力的比較第三節 匯交力系合成與平衡的解析法1合成的解析法2平衡的解析條件平衡方程第三章 一般力系的簡化 (7學時)1 目的要求掌握平面一般力系的簡化方法。2 要點第一節 力對點之矩1平面力系中力對點之矩2平面匯交力系合力之矩定理第二節 力對軸之矩1力對軸之矩的概念2力對直角坐標軸之矩的解析表達式第三節 力偶及其性質 力偶系的合成與平衡1力偶2力偶的性質3力偶系的合成4力偶系的平衡第四節 力向一點平移1力的平移定理第五節 平面一般力系的簡化1簡化中心2主矢和主矩3簡化結果分析4固定端約束第六節 物體的重心、質心與形心1重心及重心坐標公式2質心及質心坐標公式3組合法求形心第四章 一般力系

7、的平衡 (7學時)1 目的要求 掌握平面一般力系的平衡方程和滑動摩擦定律，并能用它們求解物體系統的平衡問題。2 要點第一節 空間一般力系的平衡方程1空間一般力系的平衡條件2空間一般力系的平衡方程第二節 平面一般力系的平衡方程1平面一般力系的平衡條件2平衡方程的幾種形式3特殊情形第三節 一般力系平衡方程應用舉例1求解單個物體平衡問題的要點2相關例題第四節 物體系統的平衡1物體系統平衡問題的解題要點2相關例題第五節 滑動摩擦1靜滑動摩擦定律2動滑動摩擦定律3摩擦角與自鎖現象4考慮摩擦時物體的平衡問題第六節 靜定與靜不定問題的概念1靜定問題2靜不定問題第二篇 材料力學 (70學時)第一章 緒論（2學

8、時）1、目的要求明確材料力學的研究對象和任務，掌握變形固體的基本假設，了解桿件變形的基本形式，學習方法等。2、要點第一節 材料力學的研究對象，主要任務及研究方法1.材料力學的研究對象2.材料力學任務3.材料力學研究方法第二節 材料力學的基本假設1.材料力學的基本假設第三節 了解桿件變形的基本形式1.基本變形形式2.組合變形第四節 內力 截面法 應力 應變1.內力的概念2.截面法3.應力與應變的概念第二章 軸向拉伸、壓縮（8學時）1、的要求掌握求桿件軸力的截面法，熟練畫出軸向拉壓桿的軸力圖；會應用強度條件對軸向拉壓桿件進行強度計算；掌握胡克定律及其應用，會計算軸向各拉壓桿件的軸向變形；了解超靜定

9、的概念，會解簡單的一次拉壓超靜定問題；了解低碳鋼和鑄鐵在拉伸、壓縮時的基本力學性質。2、要點第一節 軸向拉伸和壓縮及工程實例1.軸向拉伸和壓縮的概念2.工程實例: 機構連桿、螺栓、桁架、房屋立柱、橋墩第二節 軸向拉壓桿的內力·截面法1.軸向拉(壓)桿的內力軸力2.截面法求軸力3.軸力圖的繪制第三節 軸向拉壓桿的應力1.應力的概念2.軸向拉壓桿橫截面和斜截面上的應力第四節 軸向拉壓桿的變形·胡克定律1.縱向變形,橫向變形,線應變2.胡克定律3.彈性模量,抗拉（壓）剛度,泊松比第五節 材料拉伸、壓縮時的力學性質1.低碳鋼的拉伸試驗概述2.應力應變曲線圖及其特征點(比例極限,彈性

10、極限,屈服極限,強度極限)3.鑄鐵的拉伸試驗概述4. 低碳鋼和鑄鐵的壓縮試驗概述及應力應變圖第六節 許用應力、拉壓強度條件1.許用應力的確定2.拉壓強度條件第七節 簡單拉壓超靜定問題1.靜定問題與超靜定問題概念2.超靜定問題的解題思路3.簡單拉壓超靜定問題解法舉例第三章 剪切和擠壓的實用計算（2學時）1、目的要求會對鉚釘等連接件進行受力分析和進行剪切與擠壓的強度計算；了解剪切胡克定律和剪應力互等定理。2、要點第一節 剪切和擠壓的實用計算1.剪切和擠壓的工程實例2.剪切和擠壓的受力特點3.名義切應力的計算,剪切強度條件4.有效擠壓面積,擠壓強度條件第二節 拉（壓）桿連接部分的強度計算1.連接處破

11、壞三種形式2.拉（壓）桿連接部分的強度計算第三節 剪切胡克定律和剪應力互等定理1.剪切胡克定律介紹2.剪應力互等定理介紹第四章 扭轉（8學時）1、目的要求會用截面法求桿件橫截面的扭矩，熟練畫出桿件的扭矩圖；會計算圓桿扭轉時橫截面上的剪應力和對桿進行強度計算；會計算圓桿扭轉時橫截面的扭轉角和對桿進行剛度計算。2、要點第一節 扭轉·扭矩和扭矩圖1.扭轉的受力與變形特點2.功率、轉速與力偶矩之間的關系3.扭矩的概念4.扭矩圖的繪制第二節 圓軸扭轉時的應力·強度條件1.圓軸扭轉時的應力計算2.剪切彈性模量3.極慣性矩4.扭轉強度條件第三節 圓軸扭轉時的變形·剛度條件1.相

12、對扭轉角的計算2.抗扭截面模量3.抗扭剛度條件第四節 簡單的扭轉超靜定問題1.扭轉超靜定問題概述2.簡單的扭轉超靜定問題解法舉例第五章 梁的內力（6學時）1、目的要求會用直接計算法求梁任意橫截面的剪力和彎矩；會列梁的剪力方程和彎矩方程，并畫出剪力圖和彎矩圖；掌握彎矩、剪力、荷載集度間的關系及由此得出的剪力圖和彎矩圖的一些規律；掌握畫剪力圖和彎矩圖的疊加法和簡便法。2、要點第一節 工程中的彎曲問題1.平面彎曲的概念2.平面彎曲的工程實例第二節 梁的內力1.梁的內力求法2.梁的內力符號約定第三節 剪力圖和彎矩圖1.剪力圖的繪制2.彎矩圖的繪制第四節 利用彎矩、剪力、荷載集度間的關系繪內力圖1.彎矩

13、、剪力、荷載集度間的關系推導2.利用彎矩、剪力、荷載集度間的關系作內力圖的方法3.簡便方法繪內力圖舉例第六章 截面的幾何性質（2學時）1、目的要求了解靜矩、慣性矩、慣性積、主軸、形心主軸、主慣性矩和形心主慣性矩的定義；會計算矩形和圓形截面的形心主慣性矩；正確應用慣性矩的平行移軸公式，會計算簡單組合截面的形心主慣性矩。2 要點第一節 靜矩、慣性矩、慣性積1.靜矩的概念2.慣性矩的概念3.慣性積的概念第二節 慣性矩的平行移軸公式1.慣性矩的平行移軸公式推導第三節 簡單組合圖形慣性矩的計算1.簡單組合圖形慣性矩的計算方法2.簡單組合圖形慣性矩的計算舉例第七章 梁的應力與強度計算（8學時）1、目的要求

14、正確使用彎曲正應力公式，熟練計算梁上各點的彎曲應力，并掌握彎曲正應力強度條件及其應用；學會計算矩形截面、工字形截面和圓形截面上的彎曲正應力，并掌握切應力強度條件及其應用；了解提高梁的抗彎強度的措施及選擇合理截面。2、要點第一節 梁的正應力1.純彎曲的正應力公式2.抗彎截面模量3.純彎曲理論的推廣第二節 梁的正應力強度條件1.梁的正應力強度條件2.梁的正應力強度條件應用舉例第三節 梁的剪應力1.梁的剪應力公式2.梁的剪應力計算舉例第四節 梁的合理截面形狀及變截面梁1.梁的合理截面形狀2.變截面梁第八章 梁的變形（8學時）1、目的要求了解撓度與轉角間的關系和梁的撓曲線近似微分方程；會用疊加法求梁的

15、某些特定截面的轉角和撓度；了解梁的剛度條件。2、要點第一節 撓度和轉角1.平面彎曲梁的撓度2.平面彎曲梁的轉角第二節 撓曲線的近似微分方程1.撓曲線的近似微分方程的建立第三節 積分法計算梁的位移1.計算梁的位移的積分法2.積分法計算梁的位移舉例第四節 疊加法計算梁的位移1.計算梁的位移疊加法2.疊加法應用舉例第五節 梁的剛度條件1.梁的剛度條件2.梁的剛度條件應用舉例第六節 超靜定梁1.超靜定梁的概念2.超靜定梁的解法舉例第九章 應力狀態和強度理論（8學時）1、目的要求了解應力狀態的概念及其研究方法；會從具體受力桿件中截取單元體并標明單元體上的應力情況；會計算平面應力狀態下斜截面上的應力及主應

16、力；了解空間應力狀態的概念和空間應力狀態下三個主應力1、2、3；掌握廣義胡克定律，會計算復雜應力狀態下的線應變或正應力；了解強度理論的概念，會應用強度理論對桿件進行強度校核。2、要點第一節 應力狀態的概念1.主應力的概念2.主平面的概念3.主單元體的概念4.應力狀態的分類第二節 平面應力狀態分析解析法1.解析法概述2.主應力和主平面的方位3.剪應力的極值及其所在的平面的方位第三節 平面應力狀態分析圖解法1.應力圓方程2.應力圓的作法第四節 廣義虎克定律1.廣義虎克定律介紹第五節 強度理論1.第一強度理論介紹2.第二強度理論介紹3.第三強度理論介紹4.第四強度理論介紹第十章 桿件在組合變形時的強

17、度計算（8學時）1、目的要求了解組合變形的概念，會將組合變形問題分解為基本變形的組合；會分析斜彎曲、拉（壓）彎、偏心拉伸（壓縮）等組合變形桿件的內力、應力和對桿件進行強度計算；會應用強度理論對彎扭等組合變形桿件進行強度校核。2、要點第一節 組合變形的概念1.組合變形的概念2.常見的組合變形3.組合變形的一般研究方法第二節 斜彎曲1.斜彎曲的概念2.斜彎曲問題解法3.中性軸第三節 拉伸（壓縮）與彎曲的組合變形1.拉伸（壓縮）與彎曲的組合變形概念2.拉伸（壓縮）與彎曲的組合變形解法第四節 偏心拉伸（壓縮）1.偏心拉伸（壓縮）2.偏心拉伸（壓縮）解法3.截面核心第五節 彎曲與扭轉的組合變形1.彎曲與

18、扭轉的組合變形2.彎曲與扭轉的組合變形的解法3.相當應力第十一章 壓桿穩定（8學時）1、目的要求掌握壓桿穩定的概念；了解臨界力和臨界應力的概念；掌握歐拉公式，會計算壓桿的臨界力和臨界應力；了解柔度的物理意義，掌握柔度在壓桿穩定計算中的應用。會應用穩定條件對壓桿進行穩定計算。2、要點第一節 壓桿穩定的概念1.平衡穩定性的概念2.壓桿穩定的概念第二節 細長壓桿的臨界力1.兩端鉸支細長壓桿的臨界力計算公式推導2.細長壓桿的臨界力普遍公式歐拉公式3.長度系數第三節 臨界應力、歐拉公式的適用范圍1.細長壓桿的臨界應力計算公式2.壓桿的柔度3.歐拉公式的適用范圍第四節 三類壓桿、臨界應力總圖1.三類壓桿的

19、概念2.臨界應力總圖第五節 壓桿的穩定性校核1.壓桿的穩定條件2.穩定安全系數3.折減系數4.壓桿穩定條件的應用5.試算法第六節 提高壓桿穩定性的措施1.減小壓桿長度2.改善壓桿的約束條件3.合理選擇截面4.合理選用材料機動（課程復習）（2學時）理論力學課程教學大綱Theoretical Mechanics課程編號：學    分：4學    時：64     （其中：講課學時：64    實驗學時：0  上機學時：0   ）先修課程：

20、高等數學、大學物理后續課程：材料力學、機械原理、機械設計適用專業：機械設計制造及其自動化專業開課部門：機械工程系  一、課程的性質與目標理論力學是一門理論性較強的專業必修課。它是各門力學的基礎，并在許多工程技術領域中有著廣泛的應用。本課程的任務是在原來學生已有高等數學、大學物理等知識的基礎上使學生掌握質點、質點系和剛體機械運動（包括平衡）的基本規律和研究方法，為學習有關的后繼課程打好必要的基礎，并為將來學習和掌握新的科學技術創造條件，使學生初步學會應用理論力學的理論和方法分析、解決一些簡單的工程實際問題；并結合本課程的特點、培養學生的辯證唯物主義世界觀，培養學生的能力。二、課程的主要內容及基本要求第1章  靜力學公理和物體的受力分析（4 學時）知 識 點平衡、剛體和力的概念，靜力學公理，約束和約束力，物體的受力分析和受力圖